机械设计基础CFoundationof Machine Design武汉理工大学齿根弯曲疲劳强度主讲：罗齐汉武汉理工大学物流工程学院机械设计与制造系
齿根弯曲疲劳强度 主讲：罗齐汉 武汉理工大学 物流工程学院 机械设计与制造系 机械设计基础 Foundation of Machine Design
齿根弯曲疲劳强度计算F,cosae1．轮齿受载时齿根应力状况FsinaFF,cosαea—使齿水平分力：二根产生弯应力 6 hF,分解一 使齿F,sinα Fa -垂直分力：根产生压应力6，合成「受拉一侧一一6ε= 6?应力V受压一侧可—-6=6+6F拉6F压
1．轮齿受载时齿根应力状况 垂直分力：Fn sinαFɑ — 使齿 根产生压应力бY 水平分力：Fn cosαFɑ — 使齿 F 根产生弯应力бb n分解 受拉一侧——бF = бb - бY 受压一侧——бF = бb + бY 合成 应力 齿根弯曲疲劳强度计算 Fn sinαF Fn αF αF бb бY б бF拉 F压 SF Fn cosαF
C2.．产生M时，载荷作用点的位置确定maxPoPb0.3Pb0.3PbN对于一般精度的齿轮，近似按F全部作用于齿顶且单齿略合区由一对轮齿承受来计算 6 F°双对齿明搬区
2. 产生Mmax时，载荷作用点的位置确定 对于一般精度 的齿轮，近似按Fn 全部作用于齿顶且 由一对轮齿承受来 计算бF
3．轮齿齿根危险截面位置确定Fna用霍菲尔30°F,cosarFa的切线法确定齿根危险截面的位置。齿根的危险截30°30/面齿厚用S.表示载荷作用的弯曲力臂用h表示 。SE齿根危险截面
用霍菲尔30° 的切线法确定齿根 危险截面的位置。 3. 轮齿齿根危险截面位置确定 sF 30° 齿根危险截面 Fn cosαFɑ αFɑ Fn αFɑ 齿根的危险截 面齿厚用sF表示， 载荷作用的弯曲力 臂用hF表示
齿根弯应力 6 的计算4.1计算齿根弯曲应力以刘易斯(w.Lewis)公式为基础假设：将轮齿看作悬臂梁全部载荷仅由一对齿轮承担载荷作用于齿顶时，齿根所受的弯曲力矩最大用霍菲尔30°切线法确定齿根危险截面的位置齿根危险截面的位置处的齿根弯曲应力：F,6(hr)cosαpMF,cosaα,heCFEWbs/6bm(F)? cosαm6(hr)cosαrmFLYYFa=齿形系数：则F1F(SE)cosαbmm
4. 齿根弯应力бF的计算 计算齿根弯曲应力以刘易斯(w．Lewis)公式为基础 假设： ⚫ 将轮齿看作悬臂梁 ⚫ 全部载荷仅由一对齿轮承担 ⚫ 载荷作用于齿顶时，齿根所受的弯曲力矩最大 ⚫ 用霍菲尔30°切线法确定齿根危险截面的位置。 齿根危险截面的位置处的齿根弯曲应力： 齿形系数： 则： ( ) cos 6( ) cos / 6 cos 2 1 2 m s bm m h F bs F h W M F F F t F n F F F = = = ( ) cos 6( ) cos 2 m s m h Y F F F Fa = Fa t F Y bm F1 =